包含欧姆电阻率和双极扩散的原行星盘全局模拟

人们认为原行星盘由于磁应力而吸积到其中心的 T Tauri 星上。最近发表的剪切盒模拟表明，欧姆电阻率、双极扩散和霍尔效应在盘的演化中都起着重要作用。在存在垂直磁场的情况下，盘在 1-5au 之间保持层流状态，并形成磁离心盘风，这为去除角动量提供了一种重要机制。然而，由于局部近似中固有的对称性，关于剪切盒模拟中是否建立了真实的物理风解仍存在疑问。我们展示了包含欧姆电阻率和双极扩散的原行星盘全局 MHD 模拟，其中在简化复合化学作用下，通过 FUV 和 X 射线电离计算了随时间变化的气相电子和离子分数。我们的结果表明，盘保持层流状态，并且物理风解在全局盘模型中自然产生。该风的效率足以解释观测到的吸积率。此外，中间盘高度的电离分数足够大，使得磁旋转通道模式能够增长并随后发展成水平磁场带。取决于电离分数，这些磁场带可以保持准全局状态，或分裂成具有相干磁场极性的离散岛状结构。我们在此展示的盘模型与之前仅包含欧姆电阻率的模型相比发生了显著变化。考察霍尔效应如何修正演化，并探索其对这类系统的观测外观以及行星形成和迁移的影响，将是非常重要的。